一種非侵入線路斷路器或變壓器在線監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及非侵入線路斷路器或變壓器在線監(jiān)測裝置，可有效解決變壓器或斷路器的非侵入式在線監(jiān)測，確保使用壽命長，可靠性高，方便安裝和摘卸，保證輸電線路的安全使用問題，其結(jié)構(gòu)是，故障指示器經(jīng)卡簧裝在絕緣套管上，故障指示器上裝有用于監(jiān)視變壓器或斷路器運行及故障狀態(tài)的加速度傳感器，加速度傳感器經(jīng)裝在卡簧上的天線與轉(zhuǎn)發(fā)器無線連接，加速度傳感器上設(shè)有用于觀察運行及故障狀態(tài)的翻牌，故障指示器和加速度傳感器與電源相連，構(gòu)成對變壓器或斷路器的在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨特，安裝使用方便，有效解決非侵入式傳感器的線路中變壓器或斷路器故障，確保輸電線路的安全運行，有良好的經(jīng)濟和社會效益。
【專利說明】
一種非侵入線路斷路器或變壓器在線監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電氣設(shè)備，特別是一種非侵入線路斷路器或變壓器在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，電力系統(tǒng)輸配網(wǎng)的主設(shè)備一一斷路器及變壓器的在線監(jiān)測技術(shù)一直是業(yè)內(nèi)研究熱點，是實現(xiàn)狀態(tài)檢修，態(tài)勢感知及全壽命周期管理的技術(shù)基礎(chǔ)，是提高電力系統(tǒng)高效、安全、環(huán)保運行的主要突破方向。
[0003]傳感器等儀器的在線安裝，需要大量的資金投入，在運行和維護階段仍需花費大量金錢和時間。由于傳統(tǒng)的電力監(jiān)測系統(tǒng)采用“侵入式”技術(shù)設(shè)計，在安裝、維護時，一般需對供電用戶進行短暫停電，容易造成用戶不滿或者引起其他經(jīng)濟損失，難以同時滿足系統(tǒng)優(yōu)化、節(jié)能、故障檢測分析等的需要;還有可能改變被監(jiān)測對象的電氣性能，降低監(jiān)測對象的使用壽命，從而與加裝在線監(jiān)測的初衷相悖。
[0004]在現(xiàn)有線路故障指示器中，都是采用振動法對運行中的變壓器實現(xiàn)在線監(jiān)測，分析不同時刻、不同位置所測振動信號，并根據(jù)當前與歷史數(shù)據(jù)的差異來判斷變壓器繞組及鐵心壓緊松動等狀況。研究和工程應用表明，振動法簡單實用，可以提前發(fā)現(xiàn)變壓器繞組及鐵心壓緊松動等潛伏性故障，具有良好的應用前景。振動法是診斷變壓器運行中潛伏故障的一種有效手段，不僅能夠檢測出故障繞組，還能檢測鐵心的狀況，對其進行充分的研究有良好的應用前景。研究發(fā)現(xiàn):I，變壓器鐵心振動與鐵心緊固狀況與絕緣層損傷程度密切相關(guān)。2，電網(wǎng)的電壓暫降、直流偏磁和變壓器中性點零序諧波電流等特征信號與高電壓變壓器和斷路器的多次異常聲音及振動有密切的關(guān)系。
[0005]利用小波分解振動數(shù)據(jù)，提取狀態(tài)變化敏感節(jié)點作為特征節(jié)點形成分解樹，利用敏感節(jié)點重構(gòu)完好狀態(tài)振動信號，并以此作為當前大多斷路器診斷系統(tǒng)中使用的指紋信號；同時提取特征節(jié)點最大系數(shù)形成特征向量，使用“一對其余”策略進行特征分類。經(jīng)高壓斷路器無負載振動信號測試，該方法監(jiān)測高壓斷路器故障簡單、準確，在實際分析中取得良好診斷效果。
[0006]線路故障指示器主要用于指示故障電流的通路，在線路發(fā)生故障后，巡線職員可借助指示器的報警顯示，迅速找出并確定故障區(qū)段，同時找出故障點。故障指示器還能夠做到實時監(jiān)測線路的運行狀態(tài)和故障發(fā)生的地點，諸如送電、停電、接地、短路、過流等。
[0007]線路故障指示器具備以下主要功能:
[0008]在線運行:直接安裝在電力線上。
[0009]防銹耐蝕:結(jié)構(gòu)零件采用防銹防蝕材料。
[0010]帶電裝卸:可帶電安裝和摘卸，裝卸過程不發(fā)生誤報警。
[0011]信號遠傳:內(nèi)置無線通信模塊，可將動作信號遠傳至架空通信終端。
[0012]后備電源:CT取電加配置太陽能電池板，用以給后備電源充電。后備電源可以維持通信終端連續(xù)15天工作，不需補充能量。
[0013]故障指示器由于其兼具經(jīng)濟性、不停電安裝及維護方便等特點，是1kV及以上架空線路故障診斷及定位所依托的主要技術(shù)手段。故障指示器有很多優(yōu)越性能，但未見有擴大其使用范圍，用在電力主要設(shè)備在線監(jiān)測領(lǐng)域。
[0014]現(xiàn)有技術(shù):《高壓開關(guān)柜小型化、自供電、無線測溫系統(tǒng)設(shè)計》提到高壓回路感應取電，但不能帶電安裝和摘卸；
[0015]《基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的變壓器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)》中各個類型節(jié)點均采用外接電源的供電方式，實際不能真正實現(xiàn)“無線”；
[0016]專利CN 104428863 A是標示斷路器分合狀態(tài)的機械指示器;專利CN 103487635 A高壓感應無線帶電指示裝置，該指示裝置功能需要傳統(tǒng)方式供電。
[0017]由于變壓器和斷路器的在線監(jiān)測儀器或裝置都屬于電子設(shè)備，與其監(jiān)測對象相較，國內(nèi)外的情況都是，存在著壽命短，可靠性低，侵入式安裝和摘卸困難，反過來又會影響其監(jiān)測對象的可用性。因此，變壓器或斷路器的在線監(jiān)測是亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種非侵入線路斷路器或變壓器在線監(jiān)測裝置，可有效解決變壓器或斷路器的非侵入式在線監(jiān)測，確保使用壽命長，可靠性高，方便安裝和摘卸，保證輸電線路的安全使用問題。
[0019]本實用新型解決技術(shù)方案是，包括絕緣套管和故障指示器，故障指示器經(jīng)卡簧裝在絕緣套管上，故障指示器上裝有用于監(jiān)視變壓器或斷路器運行及故障狀態(tài)的加速度傳感器，加速度傳感器經(jīng)裝在卡簧上的天線與轉(zhuǎn)發(fā)器無線連接，加速度傳感器上設(shè)有用于觀察運行及故障狀態(tài)的翻牌，故障指示器和加速度傳感器與電源相連，構(gòu)成對變壓器或斷路器的在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)。
[0020]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨特，安裝使用方便，有效解決非侵入式傳感器的線路中變壓器或斷路器故障，確保輸電線路的安全運行，有良好的經(jīng)濟和社會效益。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0022]圖2為本實用新型的另一實施例結(jié)構(gòu)主視圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明。
[0024]由圖1、2所示，本實用新型包括絕緣套管和故障指示器，故障指示器5經(jīng)卡簧I裝在絕緣套管7上，故障指示器5上裝有用于監(jiān)視變壓器或斷路器運行及故障狀態(tài)的加速度傳感器4，加速度傳感器4經(jīng)裝在卡簧上的天線2與轉(zhuǎn)發(fā)器6無線連接，加速度傳感器上設(shè)有用于觀察運行及故障狀態(tài)的翻牌3，故障指示器和加速度傳感器與電源8相連，構(gòu)成對變壓器或斷路器的在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)。
[0025]為了保證使用效果和安裝方便，所述的故障指示器經(jīng)卡簧安裝于絕緣套管接線板7-1上(如圖1所示)，或經(jīng)卡簧安裝于絕緣套管裙邊7-2上(如圖2所示)；
[0026]所述的加速度傳感器為電容式加速度傳感器;所述的電源為電池或電瓶，或來自于電磁感應，即CT取電，或為太陽能電池板，即太陽能取電，當使用電池或電瓶，電池或電瓶置于故障指示器殼體內(nèi)；所述的故障指示器還可為多個故障指示器組合使用，提高對變壓器或斷路器的監(jiān)測精度。
[0027]本實用新型在具體安裝使用時，可根據(jù)預先判定的斷路器或變壓器特征信號的動態(tài)范圍選擇參數(shù)范圍匹配的所述特征信號的傳感器，安裝進所述指示器電路之中。
[0028]選擇所述斷路器或變壓器絕緣套管的中段位置，使用專用絕緣工具，把所述指示器安裝好，確認不松動。
[0029]所述故障指示器的工作電源來自于電磁感應，也即CT取電；所述故障指示器的工作電源也可來自于太陽能電池板，也即太陽能取電，保證故障指示器全天候工作。
[0030]當斷路器或變壓器工作或異常時的特征信號，由故障指示器探知并處理，然后用無線發(fā)送出來，給狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)接收使用，而且在需要的時候，可用專用絕緣摘卸工具拆除。
[0031 ]本實用新型的工作情況是:
[0032]首先，選擇電容式加速度傳感器安裝于故障指示器中，加速度傳感器獲得的振動信號經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換、調(diào)理，采集，處理后的信號將傳輸?shù)降紺PU處理單元中；
[0033]調(diào)整傳感器的外露卡簧長短，使其適合于絕緣套管的安裝尺寸，牢固地頂在套管上，便于振動信號無損傳遞；
[0034]當變壓器或斷路器振動發(fā)生時，故障指示器通過加速度傳感器捕獲振動信號，然后經(jīng)信號轉(zhuǎn)換、調(diào)理、采集模塊對信號進行處理，CPU通過對數(shù)據(jù)的存儲和比較，實現(xiàn)報警、顯不等功能；
[0035]處理好的振動信號也可以通過無線通信模塊將無線信號傳遞到轉(zhuǎn)發(fā)器，送給遠方分析使用。
[0036]所述的變壓器或斷路器的信號包括:振動和(或)發(fā)熱和(或)局部放電和(或)紅外和(或)電場和(或)磁場信號，也可以測量所述斷路器或變壓器的工作電流、電壓信號。在實際應用中證明，本實用新型對斷路器或變壓器的工作特性沒有額外影響，因為與斷路器或變壓器的主工作回路電路上不連通，處于絕緣狀態(tài)。斷路器或變壓器絕緣套管的中段安裝位置為不影響所述絕緣套管的絕緣性能和抗污性能且不影響CT取電的任意位置;所述絕緣套管的均壓環(huán)對所述指示器的使用沒有影響;所述故障指示器的外形對其功能使用沒有影響。
[0037]故障指示器的工作電源還裝設(shè)有電池，保證故障指示器在取電失敗時能連續(xù)工作。
[0038]當預先判定的斷路器或變壓器特征信號的動態(tài)范圍非常大，帶電安裝的故障指示器安裝強度不夠時，或者安裝和摘卸故障指示器，對是否停電沒有要求時，所述斷路器或變壓器停電安裝所述指示器
[0039]所述故障指示器聯(lián)合使用可以提高對所述斷路器或變壓器的監(jiān)測精度。
[0040]由上述可知，本實用新型是一種基于非侵入式傳感器線路中的變壓器或斷路器，進行在線監(jiān)測，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的優(yōu)點:
[0041]1、擴展了線路故障指示器的使用范圍，與此同時，為達到斷路器或變壓器非侵入式監(jiān)測的目的，制造成本增加有限，為大規(guī)模實現(xiàn)斷路器或變壓器的可測、可觀已經(jīng)狀態(tài)檢修提供了技術(shù)手段。
[0042]2、具有現(xiàn)有的線路故障指示器所有功能:
[0043]識別故障:具有識別斷路器或變壓器故障的功能；斷路器或變壓器故障顯示方式，翻牌顯示或發(fā)光顯示，翻牌方式時，顯示牌采用夜視反光技術(shù)；
[0044]在線運行:直接帶電安裝在套管上；
[0045]帶電裝卸:可帶電安裝和摘卸，裝卸過程不發(fā)生誤報警；
[0046]信號遠傳:內(nèi)置無線通信模塊，可將故障信號及波形遠傳；
[0047]后備電源:配置太陽能電池板，用以給后備電源充電，后備電源可以維持通信終端連續(xù)多天工作，不需補充能量；同時可以大大減小傳感器所受到的電磁干擾，技術(shù)上實現(xiàn)更廉價，經(jīng)濟和社會效益顯著。
【主權(quán)項】
1.一種非侵入線路斷路器或變壓器在線監(jiān)測裝置，包括絕緣套管和故障指示器，其特征在于，故障指示器(5)經(jīng)卡簧(I)裝在絕緣套管(7)上，故障指示器(5)上裝有用于監(jiān)視變壓器或斷路器運行及故障狀態(tài)的加速度傳感器(4)，加速度傳感器(4)經(jīng)裝在卡簧上的天線(2)與轉(zhuǎn)發(fā)器(6)無線連接，加速度傳感器上設(shè)有用于觀察運行及故障狀態(tài)的翻牌(3)，故障指示器和加速度傳感器與電源(8)相連，構(gòu)成對變壓器或斷路器的在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入線路斷路器或變壓器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的故障指示器經(jīng)卡簧安裝于絕緣套管接線板(7-1)上，或經(jīng)卡簧安裝于絕緣套管裙邊(7-2)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入線路斷路器或變壓器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的加速度傳感器為電容式加速度傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入線路斷路器或變壓器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的電源為電池或電瓶，或來自于電磁感應，或為太陽能電池板，當使用電池或電瓶，電池或電瓶置于故障指示器殼體內(nèi)。
【文檔編號】G01R31/00GK205643561SQ201620425616
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】胡前南, 李海鯤, 李春春, 秦明勝
【申請人】鄭州瑞能電氣有限公司